长江流域大型梯级水库实施水量调度的初步探讨

1 长 江 流 域 大 型 水 库 建 设 布 局 情 况
清 水布垭 43.1 23.9 江垭 15.8 11.9 五强溪 30.6 20.2
沙 江
国电
双江口 27.3 19.2 瀑布沟 50.6 38.8 大 渡 河
华电
紫坪铺 10.0 7.7 岷江 白 龙 江
乌江渡 21.4 13.6
三峡 393
3.2长江流域大型水库调度现状总结
（2）多目标综合利用水库
主要为大型综合性水利枢纽，如三峡、丹江口。尽管这些水库也有发电的功 能，但水资源综合利用功能也很重要，有的甚至高于发电，如丹江口调度要 求电调服从水调。 由于这类大型水利枢纽地位重要，一般都由流域机构或省级水行政主管部门 直管，作为执行调度任务的枢纽管理单位，同时接受水行政主管部门和电网 公司的调度指令。 但由于发电是多数枢纽管理单位的唯一或主要利益来源，而水资源调度具有 公益性质，很难给枢纽管理单位带来直接效益，所以发电调度一直处于强势 地位，如果水量调度影响发电效益，很多情况下会遭到枢纽管理单位的抵触。 尽管流域或省级水利部门被赋予了对大型多目标综合利用水库的调度管理职 能，但一直以来这种管理主要体现在防洪调度上，在水量调度上实际没有履 行相应的管理职能。但区别于以发电为主的水库的是，这种对水量调度管理 的缺失不是管理体制的原因，主要是由于一直以来缺乏水量调度需求，也没 有制定明确的水调方案。
• 可见，各省都对控制性水库的水量调度提出了要求！
3.4 长江流域水资源调度已开展的工作
• （1）在长江干支流局部地区开展流域水量分配的前期工作。如 长江委正在组织开展的汉江流域水量分配前期工作；
• （2）通过对三峡、丹江口等大型控制性水库的调度管理，保障 流域用水安全和生态安全，充分发挥水资源的综合利用效益，如 2006年为应对下游干旱，长江委调整对三峡水库汛末蓄水的调度， 加大三峡水库下泄流量，对三峡实施枯水期水量调度，并在2009 年首次尝试长江上游水库与三峡水库的枯水期水量统一调度。
3 水库调度管理情况现状问题
• 通过调研，收集整理各大型水库工程的相关设计资料、调 度管理情况、水量调度情况，分析现有调度存在的问题 • • • • 三峡工程的调度管理 丹江口水库调度管理 二滩水电站调度管理 乌江梯级电站调度管理
三峡水库调度管理
三峡总公司梯调中心是调度管理执行单位，按照各调度主管部门下达的调 度指令，进行实时调度。 防洪－长江防总；发电－国家电网调度中心；航运－长航局 水量调度方面：2008年水利部颁布《三峡水库调度和库区水资源与河道管 理办法》。该办法中的明确了三峡水库调度主要包含三峡水库汛期的防洪 调度以及汛前消落期、汛后蓄水期和枯水运用期的水量调度。对水量调度 做了规定。 从三峡水利枢纽目前的调度情况看（具体可参考《三峡(初期运行期)—葛洲 坝水利枢纽梯级调度规程》），水库调度主wk.baidu.com还是围绕防洪、发电和航运， 在调度规程中并没有明确的水量调度任务。 已经开展的水调尝试（如2009 年首次对三峡及其上游主要大型水库实施枯水期水量统一调度 ），多属应 急性行为，实施主要依靠行政命令，没有常规化、制度化 调研情况： 根据《办法》制定水量调度细则； 未来三峡与上游梯级水库的联合调度管 理，包括汛后蓄水、汛前消落等与水量相关的调度方案
2 水量调度的需求分析
• 河流生态环境保护的需求
• 合理的水库调度，能有效缓解对生态环境的影响。目前，随着长江流域水资 源开发利用程度的提高，河流生态环境问题日益严峻，如汉江中下游水华、 长江鱼类生态保护问题；社会公众对大型水利枢纽工程生态环境保护/修复功 能给予了更高的期望，希望通过合适的水量调度恢复河流生态/环境流量，如 通过三峡水库调度（人造洪峰）为四大家鱼产卵创造合适的水文条件，通过 三峡水库调度改善两湖湿地江湖关系等，这些都对上游梯级与三峡水库的调 度提出了新的要求，即要求为保护生态环境目标而进行水量调度。
气候变化和人类影响，极端水文事件频率呈增加趋势
大型水库群初具规模，尚缺乏协调和统一调度管理
虎跳峡 195.3 147.4 阿海 69.3 42.1 二滩 58.0 33.7 金 乌东德 39.4 22.0 白鹤滩 179.2 73.2 溪洛渡 115.7 64.6 向家坝 49.8 9.0 屏山 乌 洪家渡 49.5 33.6 江 武隆 构皮滩 55.6 31.5 高场 北碚 亭子口 40.7 17.5 嘉陵江 165 葛洲坝 宝珠寺 25.5 13.4 小 得 石 雅砻江 锦屏一级 77.6 49.1 两河口 96 62.7
中游湖北省 希望流域机构开展对大型水利水电工程的水量调度，特别是枯水期的水量 调度，以保障长江中下游地区用水。并特别对三峡水库涉水调度提出了要 求，要求长江委优化三峡蓄水方案、研究制定三峡水库的枯水期调度方案， 保障枯水期长江干流及荆南四河沿岸的供水；制定各种紧急状态下长江中 下游流量或水位控制预警预案 • 建议立足于流域大型骨干水库（水电站），如遇特枯年份，可按照应急供 水的管理体制机制，由长江防总对长江干支流的水库进行协调统筹调度； 同时建议建立长江中下游应急供水的调度管理体制机制
二滩、乌江梯级调度管理
• 根据四川省大型水库（电站）调度情况的调研，以发电为主的水库水 电站，在汛期按汛限水位控制运行，其余时间的调度运行方式，均以 四川省经委下达的发电指标进行运行调度，水电站完全按照供电指标 发电 • 四川水利主管部门负责监督指导二滩水电站的防洪调度。非汛期时期， 水库由水电站管理单位（二滩水电开发有限责任公司）负责水电站的 日常运行管理，根据电网需求进行水库调度，目前未开展水量调度相 关的工作
3.3 各省对流域水量调度的意见
上游四川省 • 根据四川省大型水库（电站）调度的情况调查材料，由于近年来抗旱形势 严峻，在水库调度中水调与电调的矛盾较大。由于流域开发主体多元化， 上下游梯级水库缺乏统一调度、为追求发电而忽视流域安全的现象普遍。 为此，建议加大水行政部门对水库电站调度的管理，强化涉水调度管理； 建议逐步成立流域综合调度管理机构，更好的发挥流域水库群的水资源综 合利用效益
• 在空间上，长江流域范围广阔，干支流水系众多，各地区经济社会发展水平、 水资源状况差异较大，仅从总量上看长江流域水资源的供需情况对某一具体 区域缺乏实际意义，如汉江流域属长江流域内水资源开发利用程度较高的支 流，目前汉江中下游水资源缺乏，南水北调后可供水资源量会更加紧张。而 且，随着近些年社会经济的快速发展、水资源需求的不断增加，在长江流域 特定时期、特定区域的水量调度是存在需求的，其中也包括特殊干旱时期的 应急水量调度
丹江口水库调度管理
• 丹江口水库目前正在进行加大坝加高工程，加坝后正常蓄水位 由原设计的157m升至170m，相应库容由174.5亿m3增加到 290.5亿m3，水库由不完全年调节变为不完全多年调节 • 丹江口水库按发电服从调水、调水服从生态、生态服从防洪的 原则拟定控制水位和调度规则，充分发挥防洪、供水、发电、 航运、生态等综合效益。 • 未来实施南水北调后，水量调度是丹江口水库的主要调度目标。 丹江口水库的水量调度主要考虑南水北调、汉江中下游用水需 求、引江济渭和库区用水需求 • 目前存在的问题是多头管水，丹江口水库管理单位无权管理陶 岔（南水北调取水口）和清泉沟两个“水龙头”，对库区的管 理权限也相当有限，这些不利于未来丹江口水利枢纽的统一水 量调度
2 水量调度的需求分析
• 梯级水库协调运行的需求
• 当前，长江上游干支流已建、在建水库众多，已经形成一定的梯级水库群规 模。由于上下游水库存在复杂的水力联系，上游水库的运行调度会改变下游 水库的入库径流过程，下游水库运行同时受上游多个水库的运行影响，如水 库汛前消落、汛后蓄水调度等，因此有必要开展流域梯级水库的水量调度， 以协调由于各水库单独调度可能产生的蓄泄矛盾，同时发挥水库群的整体利 用效益。
长江流域大型梯级水库实施水量调度 的初步探讨
• 长江科学院水资源研究所 二〇一二年七月
汇报主要内容
1. 长江流域资源与工程背景
2. 水库水量调度需求分析 3. 长江流域大型水库调度管理现状与问题 4. 长江流域大型水库实施水量调度的管理框架 5. 相关结论
1 流域资源与工程背景
水资源时空不均，洪水占60-70%，局部地区供需矛盾
• 乌江梯级水电站由华电贵州乌江公司梯级水电站集控中心实行统一调 度管理，但主要服务于发电与防洪调度；水库管理单位只负责水电站 的调度管理，对库区水资源（含水环境）无管理权限。目前未开展水 量调度相关的工作
3.2长江流域大型水库调度现状总结
（1）以发电为主的水库
主要为上游水库，地处高山峡谷，如雅砻江梯级、金沙江 梯级、乌江梯级。 由于以发电为主，都以电调为主，基本没有水调任务，没 有其它的调度目标，水库日常调度主要取决于所在电网的 需求，由水库所属的电力公司或水库管理单位自行管理。 除去汛期的防洪调度外，流域机构和省级水行政主管部门 基本没有涉足水库的日常调度管理。 将来如果这类电调为主的水库有需要开展水量调度，在管 理体制上还需强化水利部门对工程调度的管理权，借助于 明确的制度要求或是有强有力的行政命令。
2 水量调度的需求分析
• 水量调度需求
供水保障需求 梯级水库协调运行的需求 流域水资源配置的需求
河流生态环境保护的需求
2 水量调度的需求分析
• 供水保障的需求
• 长江的水资源时空分布很不均匀。在时间上，长江汛期（5-10月）水量占到 全年水资源量的70%左右，很难利用；加之近些年全球气候变化的影响加剧， 长江流域极端水文事件出现的频率也呈增加趋势，如2006年、2007年和2009 年，长江流域发生了多次较大范围的严重旱情，长江流域枯水期的水量调度 存在必要
需求总结
• 鉴于长江流域水资源和工程背景条件的变化，流域机构对干支流控制 性水库工程统一调度管理的缺失已经不足以满足当前及未来流域水资 源综合管理的需求。 • 从流域综合管理的要求看，必须改变目前各自为政的“割据”局面， 逐步实现符合流域实际又能为利益各方所接受的控制性水库工程的统 一调度，以最大限度地发挥控制性工程的骨干作用和群体效益。 • 加强对长江干支流大型水库工程水量调度的统一管理，有利于保障流 域供水安全，协调梯级工程的蓄泄矛盾，满足流域不同地区、不同部 门的用水需求，从流域整体的高度发挥水库的社会经济及生态效益， 缓解可能出现的水资源供需矛盾和水事纠纷，对流域的水资源安全乃 至生态安全都具有重要意义。
3.3 各省对水量调度的意见
中游湖南省 • 提出为充分发挥水库工程的水资源调控作用，保障上下游生活、生态用 水，在重视防洪调度的前提下，应协调水调与电调关系，加强水库抗旱 调度。针对长江中下游连续几年出现的严重枯水形势，建议三峡水库加 强非汛期的水量调度，同时尽快开展三峡水库与上游大型水库群的联合 调度，保障中下游供水安全 下游江西省 • 江西省2006-2008年，长江九江段与鄱阳湖都出现了连续枯水位，对此江 西省希望三峡蓄水调度考虑对鄱阳湖的影响，并通过开展以三峡为骨干 的上游梯级水库联合水资源调度缓解对鄱阳湖的影响
• 所以，尽管长江上游干支流水资源开发利用程度较低，从水资源方面看还没 有明确的水量调度需求，但长江上游大型梯级水库的协调运行对水量调度提 出了需求。因为各水库单独调度可能造成同步蓄泄，会影响水库的正常利用， 甚至造成人为的工程安全问题
2 水量调度的需求分析
• 流域水资源配置的需求
• 随着长江流域水资源开发利用程度的不断提高，流域各地区、各部门的用水 矛盾将呈加剧趋势，目前正在制定长江流域干支流水量分配方案（包括跨流 域水量分配方案），合理调配流域外调水量、本流域河道内、河道外用水量、 流域内各省（市）、各部门用水。为保障流域水量分配和跨流域调水，未来 需要长江流域大型水库工程依据水量分配方案而开展水量调度。
江 高坝洲 长阳
宜昌
隔河岩 31.2 19.8
三峡总公司
枝城站 洞庭湖水系 城陵矶 丹江口 290.5 190.5 汉口站 柘林 50.2 31.2 峡江 16.6 9.0 鄱阳湖水系 湖口站 大通站 汉江
图例： 说明：
水库名称 总库容 调节库容
防洪控制站 水文控制站 库容单位：亿m3 实线框：已建、在建水库